[發明專利]一種基于自適應搜索策略的RFID標簽防碰撞方法

有效

• 申請號: 201510947111.8
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN105654010B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 凌捷;劉道微;柳毅;謝銳
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 劉巧霞,裘暉

技術領域

本發明涉及射頻識別研究領域，特別涉及一種基于自適應搜索策略的RFID標簽防碰撞方法。

背景技術

無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)是一種利用無線射頻技術實現對象識別和數據交換的技術。它是20世紀90年代興起的，繼條形碼技術、生物識別技術之后逐漸發展的一種非物理性接觸、低成本、低功耗的新興自動識別技術。它的基本原理為：利用射頻信號通過空間耦合及反射的傳輸特性，實現無接觸信息傳遞并自動識別物體的技術。與傳統識別方式相比，RFID技術具有不局限于視線、識別距離遠、攜帶信息量大、抗惡劣環境的能力較強、能同時識別多個被標識的物體、使用壽命長等優點。

隨著RFID技術在多物體和快速移動物體識別中的應用，需要讀寫器在限定時間內快速高效地識別可讀范圍內的多個標簽。RFID系統中的碰撞問題包括讀寫器和標簽兩個方面的碰撞。讀寫器碰撞是指同一個標簽在多個讀寫器的讀寫范圍內，收到不同讀寫器的讀寫命令而造成的沖突。標簽碰撞是指同一讀寫器的可讀范圍內存在多個標簽，發出讀寫命令后收到多個標簽的響應而造成的數據碰撞。多個標簽響應造成的數據碰撞信息會在讀寫器的接收端產生混疊信號，因而使得讀寫器不能準確識別其中標簽的信息。因此，防碰撞的目標是在限定條件下快速準確地從可讀范圍內的多個標簽中選擇一個與讀寫器通信，并最終識別該讀寫器可讀范圍內的所有標簽。

目前，現有的防碰撞算法分為兩大類：一類是以ALOHA算法為代表的概率性算法，另一類是以二進制搜索算法為代表的確定性算法。概率性算法主要有：純ALOHA算法、時隙ALOHA算法、幀時隙ALOHA算法、動態幀時隙ALOHA算法等，該類型算法最大特點是易于實現，但隨機性很大，最壞情況下可能會加劇傳輸信道吞吐率倍數級下滑。確定性算法包括：二進制搜索算法、后退式二進制樹形搜索算法、動態二進制搜索算法等，該類型算法雖然可以確保每一個標簽都可以被準確無誤的識別出來，但是整個識別的周期過長，并且系統設計較為復雜、標簽成本較高等缺點。

因此，尋求一種運行穩定、效率高的RFID標簽防碰撞方法具有重要研究意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種基于自適應搜索策略的RFID標簽防碰撞方法，該方法具有效率高、運行穩定的優點。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：一種基于自適應搜索策略的RFID標簽防碰撞方法，包括步驟：

(1)讀寫器向自身讀寫區域內的RFID標簽發送查詢命令；

(2)RFID標簽將自身的EPC作為響應信息發回給讀寫器；

(3)讀寫器根據返回的信息，確定RFID標簽EPC的位數n；

(4)讀寫器進行Manchester編碼計算，判斷編碼中的中間位是否發生碰撞；若發生碰撞，執行步驟(5)，否則識別出當前標簽，執行步驟(7)；

(5)采用前進策略，讀寫器讀取在該中間位發生碰撞的所有標簽，然后判斷這些標簽中間位的下一位是否發生碰撞，如果所述中間位的下一位仍發生碰撞，則讀寫器讀取在該中間位的下一位發生碰撞的所有標簽，依次類推，直到兩個標簽不再有碰撞發生，接著識別出兩個標簽，然后執行步驟(6)；

(6)采用后退策略，將已識別出的標簽從發生碰撞的標簽中刪除，然后識別之前未被識別出的標簽，直到搜索位置回到最開始的標簽處；然后執行步驟(7)；

(7)判斷讀寫區域內所有的標簽是否都被識別出，如果是，則識別結束，否則重復步驟(1)—(6)。

優選的，在進行識別過程中，一旦當前標簽被識別出來，則讀寫器就發送休眠指令到該標簽，在后續的判斷過程中，不再進入讀寫器范圍。這樣可以提高查詢效率。

優選的，所述步驟(5)中設有一用于記錄當前位發生碰撞的標簽數量的碰撞計數器，當搜索到在一位發生碰撞的標簽為兩個時，即碰撞計數器的值為2時，則停止搜索，根據Manchester編碼直接進行識別。從而可進一步減少查詢次數。

本發明與現有技術相比，具有如下優點：

1、本發明從碰撞位著手，將RFID標簽自身的EPC值根據Manchester編碼分成“0”和“1”兩分支，在搜索過程中，只需要傳輸碰撞位信息即可，使得整個傳輸過程的數據量減少，提高了查詢效率。

2、本發明引入了碰撞計數器的概念，根據碰撞計數器的值，可以直接判斷出只有一位發生碰撞的兩個標簽，使得識別過程的查詢次數減少。